20xx教科版高中物理選修3-1第三章第4節(jié)磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用洛倫茲力課時(shí)作業(yè)(完整版)
【正文】 5． B [根據(jù)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌道半徑 r＝ mvqB和周期 T＝ 2π mBq 公式可知，在 q、 B一定的情況下，軌道半徑 r與 v和 m的大小有關(guān)，而周期 T只與 m有關(guān)． ] 課堂探究練 1． (1)qvB，方向與 v垂直斜向上 (2)qvB，方向與 v垂直斜向上 (3)0 解析 (1)因 v⊥ B，所以 F 洛 ＝ qvB，方向與 v垂直斜向上． (2)因 v⊥ B，所以 F 洛 ＝ qvB，方向與 v垂直斜向上． (3)由于 v與 B平行，所以不受洛倫茲力． 2． BD 3． BD [洛倫茲力不改變帶電粒子的速率， A、 C 錯(cuò)．由 r＝ mvqB， T＝ 2π mqB 知：磁感應(yīng)強(qiáng)度加倍時(shí)，軌道半徑減半、周期減半，故 B、 D正確． ] π d3v 解析 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受洛倫茲力作用，故其軌道是圓弧的一部分．又因洛倫茲力與速度 v垂直，故圓心應(yīng)在電子穿入和穿出時(shí)洛倫茲力延長線的交點(diǎn)上．從圖中可以看出， AB弧所對的圓心角 θ ＝ 30176。 ＝ π6 ， OB 即為半徑 r，由幾何關(guān)系可得： r＝ dsin θ ＝ r＝ mvBq得： m＝ qBrv ＝ 2deBv . 帶電粒子通過 AB弧所用的時(shí)間，即穿過磁場的時(shí)間為： t＝ θ2π T＝ 112 T＝ 112 2π mBe ＝ π m6Be＝ π d3v . 點(diǎn)評 作出輔助線，構(gòu)成直角三角形，利用幾何知識求解半徑．求時(shí)間有兩種方法：一種是利用公式 t＝ θ2π T，另一種是利用公式 t＝ Rθv 求解． 5． ABD [帶電滑環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力方向向上，其大小與滑環(huán)初速度大小有關(guān)．由于滑環(huán)初速度的大小未具體給出，因而洛倫茲力與滑環(huán)重力可出現(xiàn)三種不同的關(guān)系： (1)當(dāng)開始時(shí)洛倫茲力等于重力，滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)； (2)當(dāng)開始時(shí)洛倫茲力小于重力，滑環(huán)將做減速運(yùn)動(dòng)，最后停在桿上； (3)當(dāng)開始時(shí)洛倫茲力大于重力，滑環(huán)所受的洛倫茲力隨速度減小而減小，滑環(huán)與桿之間的擠壓力將逐漸減小，因而滑環(huán)所受的摩擦力減小，當(dāng)擠壓力為零時(shí)，摩擦力為零，滑環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)． ] 點(diǎn)評 本題滑環(huán)在運(yùn)動(dòng)的過程中，洛倫茲力隨速度變化而變化，會(huì)導(dǎo)致其 他力隨之發(fā)生變化． 6． D [由圖中的幾何關(guān)系可知，圓弧 AB 所對的軌跡圓心角為 60176。 ＝ 3r. 故帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為 T＝ 2π Rv0＝ 2 3π rv0
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